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測(cè)試系統(tǒng)中干擾及其形成機(jī)理
摘要：闡述了測(cè)試系統(tǒng)中的各類干擾，并對(duì)其產(chǎn)生的原因作了較詳細(xì)的分析。針對(duì)干擾的特性，指出了它們的危害范圍及程度，以便于對(duì)其進(jìn)行抑制，增強(qiáng)抗干擾的效果。關(guān)鍵詞：測(cè)試系統(tǒng) 干擾 干擾源
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，測(cè)試系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域。由于存在干擾，它對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的穩(wěn)定度和精確度受到了直接的影響，嚴(yán)重時(shí)可使測(cè)試系統(tǒng)不能正常工作。因此，從系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、使用方式以及工作環(huán)境等各個(gè)方面都不得不優(yōu)先考慮抗干擾問(wèn)題。所以對(duì)干擾的研究是測(cè)試技術(shù)的重要課題。
干擾形成的全過(guò)程是由干擾源發(fā)出的干擾信號(hào)，經(jīng)過(guò)耦合通道達(dá)到受感器上，構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的干擾。干擾的三個(gè)環(huán)節(jié)，稱之為干擾系統(tǒng)的三要素，如圖1所示。要有效地抑制干擾，首先要找到干擾的發(fā)源地，防患于發(fā)源處是抑制干擾的積極措施。當(dāng)產(chǎn)生了難以避免的干擾，削弱通道對(duì)干擾的耦合以及提高受感器的抗干擾能力就成為非常重要的方法。
為了討論方便，將干擾源分為來(lái)自測(cè)試系統(tǒng)外部和同部的兩個(gè)方面，現(xiàn)分別給予討論。
1 來(lái)自測(cè)試系統(tǒng)外部的干擾
1.1 自然干擾
自然干擾包括雷達(dá)、大氣層的電場(chǎng)變化、電離層變化以及太陽(yáng)黑子的電磁輻射等。雷電能在傳輸線上產(chǎn)生輻值很高的高頻涌浪電壓，對(duì)系統(tǒng)形成的干擾。太陽(yáng)黑子的電磁輻射能量很強(qiáng)，可造成無(wú)線通信中斷。來(lái)自宇宙的自然干擾，只有高頻才能穿過(guò)地球外層的電離層，頻率在幾十MHz到200MHz之間，電壓一般在μV量級(jí)，對(duì)低頻系統(tǒng)影響甚微。
1.2 放電干擾
1.2.1 電暈放電
最常見(jiàn)的電暈放電來(lái)自高壓輸出線。高壓輸電線因絕緣失效會(huì)產(chǎn)生間隙脈沖電流，形成電暈放電。在輸電線垂直方向上的電暈干擾，其電平隨頻率升高而衰減。當(dāng)頻率低于1MHz時(shí)，衰減微弱；當(dāng)頻率高于1MHz時(shí)，急劇衰減。因此電暈放電干擾對(duì)高頻系統(tǒng)影響不大，而對(duì)低頻系統(tǒng)影響較為嚴(yán)重，應(yīng)引起注意。
1.2.2 輝光放電
輝光放電即氣體放電。當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)之間的氣體被電離時(shí)，由于離子磁撞而產(chǎn)生輝光放電，肉眼可見(jiàn)到藍(lán)色的輝光。輝光放電所需電壓與接點(diǎn)之間的距離、氣體類型和氣壓有關(guān)。熒光燈、霓紅燈、閘流管以及工業(yè)生產(chǎn)中使用的大型輝光離子氧化爐等，均是利用這一原理制造的輝光放電設(shè)備。這類設(shè)備對(duì)測(cè)試系統(tǒng)都是干擾源，頻率一般為超高頻。如熒光燈干擾，電壓為幾十到幾千微伏（μV），甚至可達(dá)幾十毫伏（mV）。
1.2.3 弧光放電
弧光放電即金屬霧放電。最具典型的弧光放電是金屬電焊�；」夥烹姰a(chǎn)生高頻振蕩，以電波形式形成干擾。這種干擾對(duì)測(cè)試系統(tǒng)危害較大，甚至對(duì)具有專門防干擾的設(shè)備，在半徑為50米的范圍內(nèi)，當(dāng)頻率為0.15～0.5MHz時(shí)，干擾電壓最低仍可達(dá)1000μV；當(dāng)頻率為2.5～150MHz時(shí)，也可達(dá)200μV。
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